钢材疲劳破坏30页PPT
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钢材的疲劳破坏疲劳破坏的特征和定义:钢材在循环荷载作用下,应力虽然低于极限强度,甚至低于屈服强度,但仍然会发生断裂破坏,这种破坏形式就称为疲劳破坏。
破坏过程:裂纹的形成裂纹的扩展最后的迅速断裂而破坏 破坏特点:(1)疲劳破坏时的应力小于钢材的屈服强度,钢材的塑性还没有展开,属于脆性破坏。
(2)疲劳破坏的断口与一般脆性破坏的断口不同。
一般脆性破坏后的断口平直,呈有光泽的晶粒状或人字纹。
而疲劳破坏的主要断口特征是放射和年轮状花纹。
(3)疲劳对缺陷十分敏感。
钢材在连续交变荷载作用下,会逐渐累积损伤、产生裂纹及裂纹逐渐扩展,直到最后破坏,此现象称为疲劳(fatigue )。
按照断裂寿命和应力高低的不同,疲劳分为高周疲劳(high-cyclefatigue )和低周疲劳(low-cyclefatigue )两类。
高周疲劳的断裂寿命较长,断裂前的应力循环次数n^5^>,断裂应力水平较低,因此也称低应力疲劳或疲劳,一般常见的疲劳多属于这类。
低周疲劳的断裂寿命较短,破坏前的循环次数n=102〜5X104,断裂应力水平较高,伴有塑性应变发生,因此也称为应变疲劳或高应力疲劳。
1常幅疲劳钢材的疲劳一钢材在连续重复荷载作用下裂纹生成、扩展以致断裂破坏的现象。
设计规范规定:循环次数N±5X104,应进行疲劳计算。
1.1循环应力的特征应力谱,应力比,应力幅,循环次数NP=minQmax1.2 常幅疲劳-重复荷载的数值不随时间变化,所有应力循环内的应力幅保持常量。
A c=Q -Qmaxmin1.3A。
与N的关系A。
越大,破坏时循环次数越少;A。
越小,破坏时循环次数越多。
■破坏时循环次数越少,说明越大;■破坏时循环次数越多,说明越小。
1.4容许应力幅规范将不同构造和受力特点的钢构件和连接,按其疲劳性能的高低归并划分为8个疲劳计算类别,并对每个类别规定了相应的参数取值。
40.(叱嶽茨)J z Q r2C2r?5XI07'10H2X'5xl:fi和〔对数尺)参数c和b的取值参数C\创也农2.1国内外试验证明,除了个别在疲劳计算中不起控制作用类别的疲劳强度有随钢材的强度提高而稍有增加外,大多数焊接连接类别的疲劳强度不受钢材强度的影响。